Tecnologia di cattura diretta dell'aria concessa in licenza a Kno

Laboratorio nazionale DOE/Oak Ridge

immagine: La chimica sostenibile di Radu Custelcean per catturare l'anidride carbonica dall'aria è stata concessa in licenza all'Olocene.vedere di più

Crediti: Genevieve Martin/ORNL, Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti

Una chimica innovativa e sostenibile sviluppata presso l'Oak Ridge National Laboratory del Dipartimento dell'Energia per catturare l'anidride carbonica dall'aria è stata concessa in licenza a Holocene, una startup con sede a Knoxville focalizzata sulla progettazione e costruzione di impianti che rimuovono l'anidride carbonica dall'aria atmosferica.

"L'ORNL sta affrontando il cambiamento climatico sviluppando numerose tecnologie che riducono o eliminano le emissioni", ha affermato Susan Hubbard, deputata dell'ORNL per la scienza e la tecnologia. “Ma con miliardi di tonnellate di anidride carbonica già nell’aria, dobbiamo catturare l’anidride carbonica dall’atmosfera per rallentare e invertire gli effetti del cambiamento climatico”.

"La cattura diretta dell'aria ci consente di raccogliere le emissioni preesistenti", ha affermato Radu Custelcean, scienziato della divisione di scienze chimiche dell'ORNL e inventore della tecnologia autorizzata. "La nostra tecnologia è uno dei pochi approcci in grado di farlo. Offre un nuovo approccio efficiente dal punto di vista energetico per rimuovere la CO2 direttamente dall'aria."

VIDEO: Tecnologia di cattura diretta dell'aria concessa in licenza a Holocene

Nella cattura diretta dell'aria, una grande ventola spinge l'aria attraverso una camera di contatto dove l'aria interagisce con i composti chimici che filtrano e catturano l'anidride carbonica. La CO2 può quindi essere rilasciata dal materiale di cattura e immagazzinata in profondità nel sottosuolo.

Anca Timofte, fondatrice e amministratore delegato di Holocene, ha affermato che esistono diversi approcci chimici per la cattura diretta dell'aria, o DAC, ciascuno con vantaggi e svantaggi.

"La chimica dell'ORNL combina le migliori caratteristiche degli approcci esistenti alla DAC per creare un processo a base acqua e a bassa temperatura", ha affermato.

Il processo di Custelcean utilizza una soluzione acquosa contenente recettori scoperti dagli ORNL chiamati bis-iminoguanidina, o BIG, per assorbire l'anidride carbonica. Quando ciò accade, i BIG si trasformano in un sale cristallino insolubile, che può essere facilmente separato dalla soluzione liquida. Custelcean e il suo gruppo di ricerca hanno scoperto questa nuova chimica per caso mentre conducevano esperimenti fondamentali sulla cristallizzazione. La risultante tecnologia a emissione negativa di bis-iminoguanidina, o BIG-NET, ha ricevuto un premio R&D 100 nel 2021.

La scoperta dei BIG ha spinto la ricerca di Custelcean in una nuova direzione.

"Facendo ricerca di base nell'ambito del programma Basic Energy Sciences del DOE, ho la flessibilità di cambiare direzione se trovo qualcosa di interessante", ha detto Custelcean. "La ricerca di base ci consente di comprendere meglio tutte le reazioni elementari e i processi coinvolti. Ma attraverso la concessione di licenze, possiamo vedere un progresso con i nostri partner nello sviluppo della tecnologia. Siamo coinvolti nell'intero spettro della ricerca."

Timofte, originario della Romania, ha un background in ingegneria chimica e ha lavorato presso una delle prime società di cattura diretta dell'aria al mondo, Climeworks con sede in Svizzera. Ha contribuito alla progettazione dello stabilimento più grande dell'azienda, che si trova in Islanda. Con un crescente interesse per gli aspetti finanziari e di mercato della cattura del carbonio, ha lasciato Climeworks per iscriversi al programma di Master in Business Administration presso la Stanford University per concentrarsi sulla tecnologia climatica e sull'imprenditorialità.

Timofte ha seguito avidamente la letteratura pubblicata sulla cattura del carbonio. Le pubblicazioni di Custelcean attirarono la sua attenzione – riconobbe il nome come rumeno – e vide come la sua chimica potesse affrontare i principali ostacoli dei due processi consolidati di cattura diretta dell'aria.

"Più imparavo sulla sua ricerca, più ne vedevo il potenziale e più volevo avviare la mia azienda per perseguirla", ha detto. "Con l'incoraggiamento dei miei professori, ho fondato Holocene e ho concesso in licenza la tecnologia in modo da poterla lavorare in laboratorio e pensare di più alla commercializzazione."

Con l'Holocene consolidato e la tecnologia ORNL concessa in licenza, Timofte sta sviluppando ulteriormente i suoi piani aziendali attraverso Innovation Crossroads, un programma di imprenditorialità incorporata nel laboratorio DOE finanziato dall'Ufficio per i materiali avanzati e le tecnologie di produzione del DOE, dall'Ufficio per le tecnologie edilizie e dalla Tennessee Valley Authority.